Défauts et causes du système photovoltaïque

Les fissures ou les fractures des panneaux photovoltaïques surviennent souvent à la suite de conditions météorologiques extrêmes ou d’impacts physiques. De telles défaillances peuvent réduire l’efficacité du panneau. La thermographie aérienne par drone peut repérer des anomalies de température de surface associées à des fissures, mais elle ne suffit pas à confirmer leur présence, notamment celle de microfissures. Des examens complémentaires sont nécessaires.

Les onduleurs sont des composants importants qui convertissent le courant continu produit par les panneaux solaires en courant alternatif. Les pannes de l’onduleur sont généralement causées par une surchauffe ou des problèmes électriques.

L’ombrage fait référence à la condition dans laquelle un ou plusieurs panneaux photovoltaïques se trouvent dans l’ombre. L’ombrage réduit l’efficacité des panneaux, ce qui entraîne une réduction de la production d’énergie. La disposition des panneaux peut être optimisée en détectant les zones d’ombre par thermographie aérienne.

Un refroidissement inadéquat des panneaux peut entraîner une surchauffe et donc une perte de performances. En examinant la répartition de la température des panneaux, la thermographie aéroportée peut signaler des anomalies compatibles avec un refroidissement inadéquat. Des vérifications complémentaires permettent d’en confirmer la cause et de prendre les mesures nécessaires en temps opportun.

Le fait de ne pas nettoyer régulièrement les panneaux peut entraîner l’accumulation de facteurs tels que la poussière, la saleté et les fientes d’oiseaux. Cela recouvre la surface des panneaux, les empêchant d’absorber efficacement la lumière du soleil. La thermographie aérienne peut détecter les panneaux sales ou contaminés et les diriger vers le nettoyage.

La thermographie aérienne par drone aide à repérer les anomalies dans les centrales solaires et à orienter les interventions. MapperX analyse les données thermiques acquises depuis les airs à l’aide de l’intelligence artificielle, avec une revue humaine des résultats. Des problèmes potentiels peuvent ainsi être signalés à un stade précoce et faire l’objet de vérifications avant intervention. Les résultats dépendent des conditions d’inspection, de la qualité de l’acquisition et de la validation. Cette démarche peut contribuer à améliorer le fonctionnement des centrales solaires, à augmenter la production d’énergie et à réduire les coûts de maintenance du système d’énergie solaire.

• Défauts de cellule

Une surchauffe localisée d’une cellule apparaît dans les images thermiques comme un point dont la température est plus élevée que celle du reste du panneau photovoltaïque. Ce signal peut indiquer un défaut de cellule, mais sa cause doit être confirmée par des vérifications complémentaires.

• Défauts multi-cellules

Une anomalie qui se produit lorsque plus d’une cellule du panneau surchauffe. Elle est indiquée dans les données thermiques par quelques points où la température a une intensité plus élevée que le reste du panneau.

• Défaut de diode

Une diode de dérivation fournit un chemin alternatif au courant lorsqu’une partie du panneau est ombragée ou défectueuse. Une anomalie thermique pouvant être associée à une diode peut concerner environ 1/3 du panneau, selon sa configuration. Des vérifications électriques sont nécessaires pour confirmer un défaut de diode.

• Défaut multidiode

Lorsque plusieurs sous-chaînes sont dérivées ou affectées par des problèmes de diodes, plusieurs régions du module peuvent présenter une anomalie thermique. La surface concernée dépend du circuit et de son état de fonctionnement, sans fraction universelle. Confirmer la cause par des vérifications adaptées.

• Défaut de point chaud

Un point chaud est une zone localisée de température élevée. Des cellules polarisées en inverse, des cellules endommagées ou des connexions résistives peuvent dissiper de la puissance électrique sous forme de chaleur. Ombrage, salissures et défauts nécessitent des vérifications différentes ; l’image seule ne confirme pas la cause.

• Défaut de boîte de jonction

La boîte de jonction d’un module abrite les connexions électriques et souvent les diodes de dérivation, et relie le circuit aux câbles extérieurs. Un échauffement anormal peut justifier un contrôle des connexions ou des diodes selon les procédures du fabricant.

• Défaut de module

Un contraste thermique sur l’ensemble du module peut être lié à un état électrique différent, à une déconnexion ou à un problème du module. Il ne démontre pas à lui seul une défaillance totale. Vérifier le circuit de la chaîne et les données de fonctionnement.

• Défauts liés à l’ombrage

Il s’agit de la réduction de la production d’énergie résultant de l’échauffement provoqué par l’ombrage sur une certaine zone du panneau solaire. L’ombrage sur le panneau solaire est généralement causé par des arbres, des bâtiments ou d’autres objets.

• Défauts de fissure

Des fissures à la surface du panneau solaire dues aux conditions environnementales peuvent provoquer des anomalies d’échauffement et réduire les performances globales du panneau. Une anomalie thermique seule ne permet toutefois pas de confirmer la présence de fissures ; des examens complémentaires sont nécessaires.

• Contamination

Une anomalie de chauffage causée par de la saleté, de la poussière ou d’autres débris accumulés à la surface du panneau solaire.

• Ombrage des plantes

Les panneaux sont partiellement ou totalement ombragés par la végétation. La croissance des plantes à proximité des panneaux solaires peut créer un échauffement localisé et réduire la production.

• Défauts de délaminage

Le délaminage est une séparation entre les couches collées du module. Il peut affecter les performances optiques ou la protection contre l’humidité. Il ne désigne pas exclusivement un défaut de module à couche mince et ne prouve pas un incendie imminent. Faire évaluer son étendue et les éventuels risques électriques.

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a. Inspections visuelle et thermique : Une inspection visuelle régulière des panneaux solaires aide à repérer les fractures, les fissures visibles, la contamination ou l’ombrage. L’inspection thermique peut compléter cet examen en signalant des anomalies de température, sans confirmer à elle seule la présence de fissures.

b. Tests électriques : L’efficacité électrique et les connexions des panneaux sont vérifiées à l’aide de multimètres et d’autres appareils de test.

c. Surveillance météorologique : L’efficacité des panneaux solaires peut être affectée par les conditions météorologiques. Grâce à la surveillance météorologique, les performances des panneaux sont surveillées les jours ensoleillés.

a. Verre ou cellules endommagés : colmater une fissure ne constitue pas une réparation validée du module. Un personnel qualifié doit évaluer sécurité et performances, suivre la procédure du fabricant et remplacer le module si nécessaire. Conserver les preuves pour une éventuelle demande de garantie.

b. Dépannage des problèmes d’ombrage : Les problèmes d’ombrage peuvent être résolus en revoyant l’installation du panneau et en supprimant les obstructions.

c. Élimination des problèmes de chute de puissance et d’efficacité : les problèmes de chute de puissance et d’efficacité peuvent être réduits en nettoyant, en entretenant et en améliorant les panneaux.

d. Connexions électriques : les contrôles et interventions relèvent de personnel qualifié, selon la procédure de mise en sécurité du site et les instructions du fabricant. Ne pas débrancher les connecteurs DC en charge ni resserrer systématiquement les bornes.

e. Infiltration d’humidité : rechercher le composant, le joint ou la structure endommagés. Appliquer un produit d’étanchéité ne démontre pas que l’isolation électrique ou la fiabilité du module est rétablie. Suivre les exigences du fabricant concernant l’évaluation et le remplacement.

Définir les intervalles de contrôle et de nettoyage selon les exigences du fabricant, les risques du site et les données d’exploitation. Des contrôles supplémentaires peuvent être nécessaires après une tempête, des alarmes récurrentes ou une baisse inattendue de production ; aucune fréquence universelle ne convient à toutes les centrales.

Assistance professionnelle :

Le diagnostic et la réparation des défauts électriques doivent être réalisés par du personnel qualifié, même lorsque le problème semble simple. Respecter les procédures de sécurité du site et les instructions du fabricant.

Les données des inspections RVB montrent généralement des dommages physiques aux panneaux solaires. Cela peut inclure des éléments tels que du verre brisé, des bords ébréchés, des fientes d’oiseaux et des égratignures. De tels défauts réduisent la quantité de lumière que le panneau solaire peut capter, ce qui réduit la quantité d’énergie qu’il peut générer.

Des microfissures peuvent apparaître pendant la fabrication, le transport, l’installation ou l’exploitation. Suivre les instructions propres au fabricant pour l’emballage, le levage, le stockage et le montage. Le découpage des cellules et le nombre de connexions ne suffisent pas à établir quel module résiste le mieux aux fissures ; la construction, la qualification et la manipulation comptent également.

L’inspection thermique dans les centrales solaires est une méthode largement utilisée pour détecter les dommages potentiels aux panneaux photovoltaïques. Les drones thermiques mesurent la température de surface des panneaux et ces données sont analysées avec MapperX, un logiciel assisté par l’IA avec revue humaine, pour identifier les anomalies dans les panneaux. Par exemple, les dommages causés à une cellule peuvent souvent se manifester par une différence de température élevée, sans que celle-ci confirme à elle seule le dommage ou sa cause. Les résultats dépendent des conditions, de l’acquisition et de la validation. Cette méthode aide à cibler les vérifications et les réparations afin d’optimiser la production d’électricité de la centrale.

Préparation : Avant l’inspection, il est important de sélectionner le bon équipement et de déterminer les conditions météorologiques favorables. Il ne faut pas non plus oublier le calibrage correct des caméras thermiques.

Planification de vol (avec drones) : Les opérations de planification de vol doivent être effectuées conformément aux plans de vol déterminés par MapperX. Les drones sont utilisés pour une inspection thermique rapide et efficace des centrales solaires. Lors de la planification de la trajectoire de vol, il est important de photographier les panneaux sous l’angle optimal et d’avoir une couverture complète.

Collecte de données : Le drone mesure les températures de surface des panneaux photovoltaïques avec une caméra thermique. Ces données sont analysées avec le logiciel MapperX et les panneaux présentant des valeurs de température anormales sont détectés.

Analyse et reporting : Les données obtenues sont analysées avec MapperX, avec revue humaine, afin de repérer les zones présentant des anomalies. Sur la base de ces données, un rapport détaillé est créé. Le rapport comprend l’ampleur, le type et l’emplacement des anomalies observées, ainsi que les dommages confirmés par les vérifications disponibles.

Défauts de production : Bien que les panneaux photovoltaïques soient conçus contre les défauts de fabrication, certaines erreurs de production en série affectent la qualité des produits.

Transport et installation : Les panneaux peuvent être endommagés pendant le transport de l’usine de fabrication à la centrale électrique et pendant l’installation. Cela réduit la durée de vie des panneaux.

Matériaux et construction : la fiabilité dépend de la compatibilité des matériaux, de la qualité de fabrication et de la conception. L’épaisseur des matériaux ou le prix d’achat ne suffisent pas à déterminer la durabilité d’un module.

Les modules photovoltaïques produisent avec la lumière directe et diffuse. Nuages et brouillard réduisent généralement l’éclairement, tandis que la neige couvrant un module peut bloquer la lumière. Distinguer cette baisse de production des dommages physiques ou de la dégradation.

La saleté, la poussière et les fientes d’oiseaux qui s’accumulent à la surface des panneaux solaires empêchent la lumière du soleil d’atteindre directement la surface du panneau. Ces facteurs réduisent l’efficacité des panneaux, réduisant ainsi la production d’énergie. Surtout dans les zones rurales, les oiseaux se posent sur les panneaux, provoquant de tels problèmes.

Les branches d’arbres, les pierres ou autres objets peuvent causer des dommages physiques aux panneaux. Les fissures ou fractures affectent la structure interne des panneaux photovoltaïques et ont un impact négatif sur leurs performances. De tels dommages se produisent plus fréquemment, notamment après des catastrophes naturelles.

À éclairement comparable, une température de cellule élevée réduit généralement la puissance du silicium cristallin. Le froid peut augmenter la tension : la conception des chaînes doit tenir compte des limites électriques. Les conditions extrêmes et les cycles thermiques peuvent aussi créer des contraintes mécaniques ; le froid ne signifie pas une baisse systématique du rendement.

Les panneaux peuvent également être affectés par des problèmes électriques. Des problèmes tels que les surtensions, les courts-circuits ou les sous-tensions peuvent réduire considérablement l’efficacité et la durabilité des panneaux. Ces variables environnementales peuvent conduire à une série de pannes et de défauts dans les panneaux solaires. Il est donc important de garantir le bon fonctionnement des panneaux par un entretien régulier, des inspections thermiques, des nettoyages et des contrôles techniques.

Une fabrication de qualité, des matériaux adaptés et une manipulation et une installation conformes aux instructions réduisent les risques de défaillance évitables. Ils ne garantissent pas un fonctionnement sans défaut pendant toute la durée de vie : l’inspection et la maintenance restent nécessaires.

L’inspection thermique aide à repérer les défauts potentiels des panneaux photovoltaïques. Les caméras thermiques montrent la répartition de la chaleur à la surface des panneaux et signalent des anomalies pouvant indiquer un dysfonctionnement. Par exemple, certaines pannes partielles de cellules ou certains problèmes aux points de connexion peuvent produire des signatures thermiques observables. Ces observations dépendent des conditions d’acquisition et nécessitent une validation ; elles ne suffisent pas à établir que tous les panneaux fonctionnent correctement ni à confirmer la cause de chaque anomalie.

L’inspection thermique est une méthode utilisée pour détecter les différences de température dans les panneaux photovoltaïques. Dans des conditions comparables d’irradiance, de ventilation et de fonctionnement, les températures de surface des panneaux peuvent être comparées. En présence d’un défaut, la température de surface d’un panneau peut être supérieure ou inférieure à celle des autres panneaux, mais cet écart ne confirme pas à lui seul un défaut ni sa cause.

L’inspection des panneaux photovoltaïques est une méthode utilisée pour vérifier l’état physique des panneaux solaires. Lors des inspections, la surface des panneaux est vérifiée pour déceler des fissures, des cassures, des contaminations ou d’autres dommages physiques.

1-Erreurs d’installation : problèmes causés par une installation ou un assemblage incorrect des panneaux photovoltaïques.

2-Ombrage local : Garder les panneaux à l’ombre pendant certaines heures peut réduire l’efficacité.

3- Contamination des panneaux : Lorsque de la poussière, des fientes d’oiseaux ou d’autres facteurs externes recouvrent la surface des panneaux, cela peut entraîner une diminution de la production d’énergie.

4- Végétation à proximité : L’ombre projetée sur les panneaux par la prolifération de plantes affecte négativement la production d’énergie.

5- Fissuration des panneaux : des fissures sur la surface du panneau peuvent entraîner des fuites d’eau et réduire les performances du panneau.

6-Défauts de fabrication : Les erreurs commises lors de la phase de production des panneaux peuvent réduire la durabilité ou causer divers problèmes.

7-Événements météorologiques : Les catastrophes naturelles telles que la foudre, la grêle ou le vent peuvent endommager les panneaux.

8-Mise à la terre insuffisante : Le fait de ne pas mettre correctement à la terre les panneaux peut provoquer des problèmes électriques et même des incendies.

9- Dégradation des modules : La séparation ou l’endommagement des couches à l’intérieur des panneaux réduisent l’efficacité.

10-Défaillance des fusibles ou des connecteurs : Les défaillances des fusibles ou des connecteurs du circuit électrique des panneaux photovoltaïques peuvent affecter les performances en interrompant le flux d’énergie.

Cette approche permet d’inspecter rapidement de vastes zones de la centrale solaire. La couverture obtenue et la fiabilité des résultats dépendent des conditions d’inspection, de la qualité de l’acquisition et de la validation des anomalies.

MapperX est une solution logicielle assistée par l’intelligence artificielle pour l’analyse des inspections thermiques et la détection de défauts potentiels dans les centrales solaires. Il repère des anomalies dans les données des panneaux solaires, avec revue humaine des résultats. Leur fiabilité dépend des conditions d’inspection, de la qualité de l’acquisition et de la validation.

Détection de défauts assistée par l’intelligence artificielle : MapperX repère des défauts potentiels en analysant les photos thermiques et RVB de vos panneaux solaires, avec revue humaine. Il peut signaler des indices de défaillance de cellule, de problème de câble ou de défaut d’onduleur lorsque les données acquises le permettent, puis fournir des rapports aux utilisateurs. Les résultats dépendent des conditions, de l’acquisition et de la validation ; ils ne couvrent pas nécessairement toutes les défaillances et ne confirment pas à eux seuls leur cause.

Jumeau numérique : un jumeau pour chaque panneau, afin de suivre l’état des panneaux photovoltaïques à partir des données disponibles. Cela vous aide à comprendre les performances observées de vos panneaux et à repérer des signes de problèmes futurs ; l’actualisation dépend de la fréquence des acquisitions et des données intégrées.

Pannes de panneaux dans les centrales solaires

Les panneaux solaires sont des dispositifs utilisés pour convertir l’énergie solaire en énergie électrique. Ces panneaux jouent un rôle important dans la fourniture d’une source d’énergie propre et renouvelable. Cependant, certains problèmes peuvent survenir dans les panneaux solaires. Voici les problèmes les plus courants rencontrés dans les panneaux solaires :

1. Efficacité des panneaux solaires : L’efficacité des panneaux solaires fait référence à la capacité de convertir la lumière du soleil en énergie électrique. Les panneaux solaires peuvent montrer des changements dans leur efficacité en fonction de facteurs environnementaux. Par exemple, la poussière ou la saleté accumulée sur le panneau peut réduire l’efficacité des panneaux en empêchant la lumière du soleil d’atteindre la surface du panneau.

2. Dommages aux panneaux : les panneaux solaires sont vulnérables aux dommages car ils sont exposés aux conditions météorologiques extérieures. La pluie excessive, le vent, la grêle ou la neige peuvent provoquer des rayures ou des fractures sur la surface des panneaux. Cela peut réduire l’efficacité des panneaux.

3. Problèmes de câble : Les câbles sont utilisés pour acheminer l’énergie électrique des panneaux solaires jusqu’à l’onduleur, qui l’adapte à l’usage domestique. Cependant, le vieillissement ou l’endommagement des câbles au fil du temps peut affecter les performances du système d’énergie solaire.

4. Mauvais positionnement des panneaux : Les panneaux solaires doivent être correctement positionnés car les rayons du soleil doivent tomber directement sur la surface du panneau. Si les panneaux ne sont pas correctement positionnés, ils ne peuvent pas bénéficier suffisamment de l’ensoleillement et leur efficacité diminue. Il est très important de maximiser l’efficacité en effectuant à l’avance les calculs les plus précis pour les valeurs d’irradiation correctes.

5. Problèmes de connexion : La connexion correcte des pièces du système d’énergie solaire garantit que le système d’énergie solaire fonctionne efficacement. Cependant, des problèmes tels que des connexions incorrectes ou des connexions desserrées peuvent affecter les performances du système et peuvent jeter les bases de problèmes qui surgiront ultérieurement.

6. Problèmes d’onduleur : Les onduleurs sont utilisés pour convertir le courant continu (DC) des panneaux solaires en courant alternatif (AC) exploitable par le réseau ou les habitations. Les onduleurs sont l’une des parties les plus importantes du système et peuvent tomber en panne pour des raisons telles qu’un dimensionnement incorrect, des facteurs environnementaux ou des défauts de fabrication. Le choix d’un onduleur inadapté est aussi l’un des facteurs qui pèsent le plus sur le fonctionnement du système.

7. Problèmes de batterie : Certains systèmes d’énergie solaire utilisent des batteries pour stocker l’énergie. Cependant, les batteries ont une durée de vie limitée et leur capacité de charge peut diminuer ou complètement échouer avec le temps. De plus, une sélection incorrecte de la batterie ou une mauvaise utilisation peut affecter les performances du système.

8. Facteurs environnementaux : Les systèmes d’énergie solaire sont sensibles aux facteurs environnementaux car ils sont exposés aux conditions météorologiques extérieures. Des conditions météorologiques extrêmes, très chaudes ou très froides, peuvent avoir des effets néfastes sur les panneaux et sur d’autres composants du système. Pour cette raison, une ingénierie appropriée est importante et il faut anticiper les facteurs qui peuvent apparaître plus tard. Par exemple, un poteau d’éclairage mal placé sur le terrain peut ombrager le panneau à certains moments de la journée, tout comme la végétation située à proximité : ce sont des facteurs environnementaux qui peuvent créer de l’ombrage.

9. Problèmes d’entretien : Les systèmes d’énergie solaire nécessitent un entretien régulier. En particulier, les opérations telles que le nettoyage des panneaux, la vérification des câbles et des connexions, l’entretien des batteries et des onduleurs doivent être effectuées régulièrement. Si la maintenance n’est pas effectuée, les performances du système peuvent diminuer ou des dysfonctionnements peuvent se produire.

10. Problèmes de surcharge : Les systèmes d’énergie solaire peuvent rencontrer des problèmes dans des situations de surcharge parce qu’ils ont une certaine capacité. Cette situation se produit généralement lorsque les appareils connectés au système consomment plus que la capacité déterminée par les producteurs d’énergie solaire. Cela peut réduire les performances du système ou provoquer une défaillance du système.

11. Panne et problèmes techniques : Les systèmes d’énergie solaire peuvent rencontrer des problèmes techniques tels que des pannes matérielles, des problèmes de câble ou de connexion. Ces problèmes peuvent empêcher les composants du système de fonctionner correctement et entraîner une perte d’efficacité.

12. Problèmes de surveillance et de contrôle : Les systèmes d’énergie solaire peuvent causer des problèmes de performance s’ils ne sont pas correctement surveillés et contrôlés. Les mécanismes de surveillance et de contrôle doivent être conçus et utilisés correctement afin de détecter et de résoudre tout problème dans le système. 13. Problèmes de conception : La conception des systèmes d’énergie solaire est un facteur important qui affecte directement la performance du système. Une conception incorrecte peut entraîner une perte d’efficacité dans la production d’énergie ou empêcher le bon fonctionnement du système.

Les systèmes d’énergie solaire sont généralement préférés en raison de leurs faibles coûts de maintenance et de leur nature respectueuse de l’environnement. Cependant, les problèmes mentionnés ci-dessus peuvent survenir si le système n’est pas conçu, installé ou utilisé correctement.

Par conséquent, avant d’installer un système d’énergie solaire, il est important de procéder à une installation professionnelle en réalisant une planification et une conception appropriées et en effectuant un entretien régulier du système.

Dans les installations, des problèmes d’approvisionnement peuvent survenir en raison de l’ingénierie, des erreurs du personnel technique sur le terrain ou de la fabrication des panneaux photovoltaïques. Afin d’éviter de telles situations, nous rapportons les résultats des inspections thermiques avec MapperX. L’entretien et la réparation des centrales photovoltaïques sont essentiels à la santé et à l’efficacité de vos panneaux. Visitez le site Web pour en savoir plus sur les spécifications techniques « DJI Mavic 3 Thermal (M3T) »